DE112008002055T5 - Channel-aware multi-user MIMO scheme unified with single-user closed-loop MIMO - Google Patents
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Abstract
Verfahren, umfassend:
in einer Uplink-Übertragung Empfangen von Rang-1-Kanalqualitätsindikatorwerten von einer oder mehreren Teinehmerstation(en), wobei die Kanalqualitätsindikatorwerte zumindest teilweise auf Kanalinformation basieren;
in einer Uplink-Übertragung Empfangen von zwei oder mehr Vektoren von der einen oder den mehreren Teilnehmerstation(en);
Bestimmen, welche der einen oder mehreren Teilnehmerstation(en) einen besten Rang-1-Kanalqualitätsindikatorwert aufweist;
Bestimmen einer Strahllenkung (Beamforming)-Matrix basierend zumindest zum Teil auf den beiden oder mehr Vektoren, die von der Teilnehmerstation mit dem besten Rang-1-Kanalqualitätsindikatorwert empfangen wurden; und
in einer Downlink-Übertragung Rundsenden (broadcasting) unter Verwendung der Beamforming-Matrix, die der Teilnehmerstation mit dem besten Rang-1-Kanal Qualitätsindikator entspricht, an die eine oder mehreren Teilnehmerstation(en).Method, comprising:
in uplink transmission, receiving rank 1 channel quality indicator values from one or more subscriber stations, the channel quality indicator values being based, at least in part, on channel information;
in an uplink transmission, receiving two or more vectors from the one or more subscriber stations;
Determining which of the one or more subscriber stations has a best rank-1 channel quality indicator value;
Determining a beamforming matrix based at least in part on the two or more vectors received from the subscriber station with the best rank-1 channel quality indicator value; and
in a downlink transmission, using the beamforming matrix corresponding to the subscriber station with the best ranked 1-channel quality indicator, to the one or more subscriber stations.
Description
HINTERGRUNDBACKGROUND
Multiple User – multiple-input, multiple-Output (MU-MIMO)-Schemata haben in den letzten Jahren immer mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen, da MU-MIMO sowohl für Mehrbenutzer-Diversität als auch für räumliche Diversität sorgen kann. Die Kapazität von MU-MIMO kann viel höher als von Einzelbenutzer-MIMO (single user-MIMO (SU-MIMO)), speziell zum Beispiel, wenn die Antennenkonfiguration asymmetrisch ist, zum Beispiel in einer 4 × 2-Anordnung oder einer 2 × 1-Anordnung, sein. Eine asymmetrische Konfiguration kann auftreten, wenn eine Basisstation (base station (BS)) eine größere Anzahl von Sende (transmit (Tx))-Antennen als die Anzahl von Empfangs (receive (Rx))-Antennen an der Teilnehmerstation (subscriber station (SS)) aufweist, oder in einem Kanalzustand mit hoher Korrelation. MU-MIMO unterscheidet sich von SU-MIMO darin, dass MU-MIMO mit dem Senden von Sendeströmen für mehrere Benutzer in einer Sendefunktionseinheit verbunden sein kann.Multiple User - multiple-input, Multiple-output (MU-MIMO) schemes have always been used in recent years More attention has been paid to MU-MIMO for multi-user diversity as well for spatial diversity can provide. The capacity from MU-MIMO can be much higher as a single-user MIMO (single-user MIMO (SU-MIMO)), specifically for example, if the antenna configuration is asymmetric, for Example in a 4 × 2 arrangement or a 2 × 1 arrangement, be. An asymmetric configuration can occur when a base station (base station (BS)) a larger number of Transmit (Tx) antennas as the number of receive (receive (Rx)) - antennas at the subscriber station (SS) or in a channel state with high correlation. MU-MIMO differs from SU-MIMO in that MU-MIMO with sending of transmission streams for several User can be connected in a sending function unit.
BESCHREIBUNG DER FIGURENDESCRIPTION OF THE FIGURES
Der beanspruchte Gegenstand wird in der Zusammenfassung der Beschreibung besonders herausgestellt und deutlich beansprucht. Genannter Gegenstand kann jedoch durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen nachvollzogen werden, in denen:Of the claimed subject matter is in the summary of the description particularly stressed and clearly stressed. Named object however, by reference to the following detailed Description in conjunction with the attached drawings, in which:
Es wird verständlich sein, dass der Einfachheit- und/oder Klarheit der Darstellung halber in den Figuren dargestellte Elemente nicht notwendigerweise maßstabsgerecht gezeichnet sind. Zum Beispiel können die Abmessungen von einigen der Elemente im Verhältnis zu anderen Elementen der Klarheit halber übertrieben dargestellt sein. Falls richtig berücksichtigt, sind ferner Bezugszahlen in den Figuren wiederholt worden, um entsprechende und/oder analoge Elemente anzugeben.It becomes understandable be that sake of simplicity and / or clarity of illustration Elements shown in the figures are not necessarily to scale are drawn. For example, you can the dimensions of some of the elements in relation to other elements for the sake of clarity, exaggerated be shown. If considered correctly, reference numbers are further have been repeated in the figures to corresponding and / or analogous elements specify.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
In der folgenden ausführlichen Beschreibung werden zahlreiche spezielle Details dargelegt, um für ein umfassendes Verständnis des beanspruchten Gegenstandes zu sorgen. Für Fachleute auf dem Gebiet wird jedoch verständlich sein, dass der beanspruchte Gegenstand ohne diese speziellen Details in die Praxis umgesetzt werden kann. In anderen Beispielen sind allgemein bekannte Verfahren, Prozeduren, Komponenten und/oder Schaltungen nicht im Detail beschrieben worden.In the following detailed Description, numerous special details are set forth for a comprehensive understanding of the claimed subject matter. For professionals in the field will be understood, however be that the claimed object without these special details in the practice can be implemented. In other examples are general known methods, procedures, components and / or circuits not described in detail.
In der folgenden Beschreibung und/oder in den Ansprüchen können die Begriffe „gekoppelt” und/oder „verbunden”, gemeinsam mit deren Abwandlungen bzw. Ableitungen, verwendet werden. In besonderen Ausführungsformen kann „verbunden” verwendet werden, um anzugeben, dass zwei oder mehr Elemente in direktem körperlichen und/oder elektrischen Kontakt miteinander stehen. „Gekoppelt” kann bedeuten, dass zwei oder mehr Elemente in direktem körperlichen und/oder elektrischen Kontakt stehen. „Gekoppelt” kann aber auch bedeuten, dass zwei oder mehr Elemente nicht in direktem Kontakt miteinander stehen, aber dennoch unverändert zusammenarbeiten und/oder miteinander interagieren. Zum Beispiel kann „gekoppelt” bedeuten, dass zwei oder mehr Elemente nicht miteinander in Kontakt stehen, aber über ein anderes Element oder Zwischenelemente miteinander indirekt verbunden sind. Schließlich können die Begriffe „auf”, „darüberliegend” und „über” in der folgenden Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet werden. „Auf”, „darüberliegend” und „über” können verwendet werden, um anzugeben, dass zwei oder mehr Elemente miteinander in direktem körperlichen Kontakt stehen. Jedoch kann „über” auch bedeuten, dass zwei oder mehr Elemente miteinander nicht direkt in Kontakt stehen. Zum Beispiel kann „über” bedeuten, dass ein Element über einem anderen Element angeordnet ist, aber einander nicht kontaktieren und ein anderes Element oder andere Elemente zwischen den beiden Elementen vorhanden sein kann. Außerdem kann der Begriff „und/oder” „und” bedeuten, „oder” bedeuten, „ausschließlich oder” bedeuten, „eins (1)” bedeuten, „einige, aber nicht alle” bedeuten, „keines” bedeuten und/oder „beides” bedeuten, obwohl der Schutzbereich des beanspruchten Gegenstands diesbezüglich nicht beschränkt ist. In der folgenden Beschreibung und/oder in den Ansprüchen können die Begriffe „umfassen” und „enthalten” gemeinsam mit deren Abhandlungen bzw. Ableitungen als Synonyme füreinander verwendet werden und ist dies auch so vorgesehen.In the following description and / or claims, the terms "coupled" and / or "connected", along with their derivatives, may be used. In particular embodiments, "connected" may be used to indicate that two or more elements are in direct physical and / or electrical contact with each other. "Coupled" may mean that two or more elements are in direct physical and / or electrical contact. But "coupled" can also mean that two or more elements are not in direct contact with each other but still work together and / or interact with each other unchanged. For example, "coupled" may mean that two or more elements are not in contact with each other but are indirectly connected to each other via another element or elements. Finally, the terms "on,""overlying," and "over," may be used in the following description and in the claims. "Up,""overlying" and "over" can be used to indicate that two or more elements are in direct physical contact with each other. However, "over" may also mean that two or more elements are not in direct contact with each other. For example, "over" may mean that one element is disposed over another element but can not contact one another and another element or elements may be present between the two elements. In addition, the term "and / or" may mean "or" meaning "exclusive or" meaning "one (1)" meaning "some but not all" meaning "none" mean and / or "both," although the scope of the claimed subject matter is not limited in this regard. In the following description and / or claims, the terms "comprising" and "including" together with their derivatives may be used as synonyms for each other and so provided.
Unter
Bezugnahme auf
In
einer oder mehreren Ausführungsform(en) kann
die Kommunikation zwischen der Basisstation
Unter
Bezugnahme auf
In
einer oder mehreren Ausführungsform(en) kann
eine detailliertere Sendeprozedur für das kanalbewusste MU-MIMO-Schema
Als
nächstes
vergleicht die Basisstation
Für die nachfolgende
Uplink-Übertragung berechnet
dann jede der Teilnehmerstationen die Rang-2-CQIs, die zwei Rang-2-CQIs
in dem Fall mit zwei Strömen
umfassen können,
durch Verwendung der Beamforming-Matrix-Vektoren, in diesem Fall zwei
Vektoren, und gibt danach die beiden berechneten CQIs zur Basisstation
Als
nächstes
kann die Basisstation
Anderenfalls
wählt die
Basisstation
Wenn
keiner der obigen Vergleiche gültig
ist, dann wählt
anderenfalls die Basisstation
In
einer oder mehreren Ausführungsform(en) kann
das kanalbewusste MU-MIMO-Schema
Unter
Bezugnahme auf
In
dem nächsten
Unterrahmen wird die Basisstation
Unter
Bezugnahme auf
In
dem nächsten
Rahmen von 5 ms oder längeren
Rahmen, die größer als
5 ms sind, wird die Basisstation
In
einer oder mehreren Ausführungsform(en) kann
ein kanalbewusstes MU-MIMO-Schema Zeitsteuerung und/oder HARQ(hybrid
automatic repeat request)-Neuübertragung
(retransmission) implementieren. Zur Benutzerzeitsteuerung für kanalbewusstes
MU-MIMO kann Benutzerzeitsteuerung in der Basisstation auf zumindest
zum Teil Prinzipien, wie zum Beispiel Benutzerorthogonalität oder die Maximierung
von proportionaler Fairnessmetrik (proportional fairness metric),
und so weiter, basieren. Bei der Benutzerzeitsteuerung wird die
Basisstation
Für in einem
kanalbewussten MU-MIMO-Schema implementierte HARQ könnte HARQ-Neuübertragung
als ein asynchroner Modus oder ein synchroner Modus implementiert
sein. Ein Nichtunterdrücken
(non-blanking)/Unterdrücken(blanking)-HARQ-Modus
könnte
für ein kanalbewusstes
MU-MIMO-Schema benutzt werden, bei dem MU-MIMO zwei Ströme zur Übertragung
aufweisen wird, selbst wenn das MIMO-System
In
einer oder mehreren Ausführungsform(en) von
MU-MIMO kann Modus/Rang-Adaptation verwendet werden, um die Verbindungsleistung
beizubehalten, selbst wenn der Kanal geändert wird. Der Änderungsmodus
könnte
für sowohl
flexible und/oder semistatische Lösungen implementiert werden.
Für den
flexiblen Adaptationsmodus werden Teilnehmerstationen CQI-Werte
aller adaptierbaren Ränge/Modi zurückgeben,
und dann wird die Basisstation
In einer oder mehreren Ausführungsform(en) kann das kanalbewusste MU-MIMO-Schema die Downlink-Übertragung zur Pilotsignalmessung und/oder -detektion verwenden. Es können Piloten zur Messung implementiert werden, zum Beispiel anhand eines gestreuten gemeinsamen Piloten (scattered common Pilot), eines Midamble, Referenzsignalen zum Herausrechnen der MIMO-CQI-Rückgabe, wie zum Beispiel ein Kanalqualitätsindikator (Channel Quality Indicator (CQI)), Steuersequenzindikator (Control Sequence Indicator (CSI)) und Reserveindikator (Power Margin Indicator (PMI)), Codebuchindex usw. Wenn Piloten zur Demodulation verwendet werden, kann ein kanalbewusstes MU-MIMO-Schema einen dedizierten, vorkodierten Piloten für die Datendetektion verwenden, um den Pilot-Overhead zu sparen, obwohl der Schutzbereich des beanspruchten Gegenstands diesbezüglich nicht beschränkt ist.In one or more embodiments the channel-aware MU-MIMO scheme downlink transmission for pilot signal measurement and / or Use detection. It can Pilots are implemented for measurement, for example, using a scattered common pilot, a midamble, Reference signals for calculating the MIMO CQI return, such as for example, a channel quality indicator (Channel Quality Indicator (CQI)), Control Sequence Indicator (Control Sequence Indicator (CSI)) and reserve indicator (Power Margin Indicator (PMI)), codebook index, etc. When pilots are used for demodulation, For example, a channel-aware MU-MIMO scheme may have a dedicated, pre-encoded one Pilots for use the data detection to save the pilot overhead, although the scope of the claimed subject matter is not limited in this respect.
Unter
Bezugnahme auf
Obwohl der beanspruchte Gegenstand mit einem Maß von Besonderheit beschrieben worden ist, sollte erkennbar sein, dass Elemente desselben von Fachleuten auf dem Gebiet abgeändert werden können, ohne aus dem Geist und/oder Schutzbereich des beanspruchten Gegenstands zu gelangen. Es wird davon ausgegangen, dass der Gegenstand, der ein kanalbewusstes Mehrbenutzer-MIMO-Schema betrifft, das mit geschlossenem Einzelbenutzer-MIMO vereint ist, und/oder viele von seinen zugehörigen Hilfsmitteln anhand der vorangehenden Beschreibung verständlich sein werden, und es wird ersichtlich sein, dass zahlreiche Änderungen in der Form, Konstruktion und/oder Anordnung der Komponenten desselben vorgenommen werden können, ohne aus dem Schutzbereich und/oder Geist des beanspruchten Gegenstands zu gelangen oder all seine materiellen Vorteile zu opfern, wobei die hierin vorher beschriebene Form lediglich eine beispielhafte Ausführungsform desselben ist und/oder ferner ohne erhebliche Änderungen daran zu liefern. Die Ansprüche sollen derartige Änderungen umfassen und/oder enthalten.Even though the claimed subject matter is described with a degree of particularity should be recognizable that elements of the same by professionals modified in the field can be without departing from the spirit and / or scope of the claimed subject matter to get. It is assumed that the subject, the one channel-aware multi-user MIMO schema, that with closed Single-user MIMO is unified, and / or many of its associated tools will be understood from the foregoing description, and it will be apparent that numerous changes in the form, construction and / or arrangement of the components thereof can, without from the scope and / or spirit of the claimed subject matter to get or sacrifice all its material benefits, taking the form described hereinbefore is merely exemplary embodiment same and / or further without significant changes thereto. The requirements should such changes include and / or contain.
ZusammenfassungSummary
Eine Basisstation kann ein Einzelbenutzer-MIMO-Schema mit einem Mehrbenutzer-MIMO-Schema durch Empfangen von Rang-1-CQI-Werten von einer oder mehreren Teilnehmerstation(en) vereinen. Die Basisstation empfangt auch Vorkodiervektoren von den Teilnehmerstationen und bestimmt dann, welche der Teilnehmerstationen einen besten Rang-1-CQI-Wert aufweist. Die Basisstation bestimmt dann eine zu verwendende Beamforming(Strahllenkung)-Matrix basierend zumindest teilweise auf den von der Teilnehmerstation empfangenen Vektoren mit dem besten Rang-1-CQI-Wert. Danach sendet die Basisstation Daten zur Teilnehmerstation unter Verwendung der Beamforming-Matrix, die der Teilnehmerstation mit dem besten Rang-1-Kanalqualitätsindikator entspricht, um Einzelbenutzer-MIMO in einem oder mehreren Strömen zur Teilnehmerstationen zu implementieren, oder zu den Teilnehmerstationen mit den besten Rang-2-Kanalqualitätsindikatoren, um Mehrbenutzer-MIMO in mehreren Strömen zu implementieren.A Base station can receive a single-user MIMO scheme with a multi-user MIMO scheme Rank 1 CQI scores from one or more subscriber stations combine. The base station also receives precoding vectors from the Subscriber stations and then determines which of the subscriber stations a best Rank 1 CQI score having. The base station then determines a beamforming matrix to use based at least partially on that of the subscriber station received vectors with the best Rank 1 CQI value. Then send the base station transmits data to the subscriber station using the beamforming matrix, the subscriber station with the best Rank 1 channel quality indicator corresponds to single-user MIMO in one or more streams for Implement subscriber stations, or to the subscriber stations with the best rank 2 channel quality indicators, to implement multi-user MIMO in multiple streams.
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